印制電路板設計問題

ID:72008 · 發表于 2015-1-12 01:43

   影響精密電路性能的PCB效應包括電阻泄漏、印制導線銅箔上的偽電壓降、過孔和接地層；這些影響包括分布電容、電介質吸收（DA）以及相關“聯結”。另外，PCB吸收大氣中潮氣的趨向，即吸濕性，意味著濕度的改變常常成為導致寄生效應天天變化的因素。
      PCB效應分為兩大類：對電路靜態直流操作有明顯影響、對電路動態交流操作有明顯影響。
      接地問題是所有模擬電路設計本身的問題。接地層的使用成為PCB環境中必不可少的部分。有關接地的一些其他必須設法解決的方面包括虛假接地控制和能夠降低性能的信號返回電壓。這些電壓可能是由于外部信號耦合、公共電流或簡單的接地導線中額外IR下降引起。正確的導線走線方式和尺寸以及差分信號處理和接地隔離技術使得這些寄生電壓能夠得到控制。
      在模擬/數字轉換環境下對混合信號的正確接地，主要部分是與ADC或DAC的接口。可靠接地的信號問題能夠推進高性能混合信號PCB設計的整體思路。

導線電阻：
      兩個容易想當然的問題：1.用來組裝系統和電路的所有導線以及PCB印制電線也是電阻，在高精度系統中，這些簡單的印制導線電阻和簡單的導線互連都能產生負面效應。2.銅不是超導體。
      10mil寬的印制導線，其電阻/長度約為19m歐姆/cm，這個數值是相當大的。另外銅的溫度系數大約是基于室溫0.4%/℃，這是一個不可忽視的因素，尤其是在低阻抗的精密電路中，這里TC可以使得純阻抗隨溫度漂移。
      解決方案：1.寬印制導線，如果空間允許的話。
                        2.使用較重的銅，厚度增加，如果成本允許的話。
                        3.選擇高阻抗轉換器。

信號線上的壓降---“開爾文”反饋：
      在沒有兩個或更多具有相同精度的負載的反饋系統中，使用分別到負載上的信號連接和傳感連接，可以消除任何由于電信號導線上的壓降而導致的誤差。基于的假設是地線電壓忽略不計。

信號返回電流：
      與這個理想的電路圖不同，在實際系統中信號源/負載地之間的導電率無限大的假設是不現實的。一個現實的處理接地導電問題的方法包括阻抗分析和仔細注意將散雜噪聲電壓最小化。更實際的模型是在復雜阻抗中的信號返回電流存在于兩個以上的接地點之間，引起這條通路上的電壓降，并且有額外的外部電流也流經這個通路。這個電流會在不同接地間產生不相關噪聲電壓。

模擬/數字混合系統中的接地：
混合信號器件：ADC、DAC、DSP.
今天多數信號處理芯片是真正的“高速”，并且因此必須按高速處理以維持高性能。所有的采用ADC適合于在帶有快速上升和下降時間的高速時鐘上工作的信號處理應用，并且必須按高速設備處理，即使吞吐率顯得較低。
有些混合信號IC有模擬和數字接口。

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